ИИЈИА Индустриал Елецтрицал Цо., Лтд. испитује заштоЕлектромагнетски релејостаје уобичајен у индустријским контролним системима упркос расту солид-стате и дигиталних комутационих технологија.
Индустријски контролни системи су се значајно променили са ПЛЦ-овима, сензорима, променљивим фреквенцијама, даљинским надзором и умреженим контролерима. Ипак, многи контролни ормари још увек садрже конвенционалне електромеханичке релеје. Њихова стална употреба није само ствар дизајна старије опреме. У многим апликацијама, основна структура релеја и даље пружа практичну комбинацију електричне изолације, једноставног пребацивања и флексибилне контроле кола.
Основна функција релеја се није променила: релативно мали контролни сигнал управља контактима у другом колу. Ово раздвајање је корисно када регулатор и контролисано оптерећење имају различите електричне карактеристике.
На пример, ПЛЦ излаз можда није намењен за директно пребацивање контактора мотора, соленоида, кола аларма или другог оптерећења. Релеј може да седи између контролера и оптерећења, обезбеђујући додатни прекидачки интерфејс.
Три карактеристике су посебно релевантне:
Ове карактеристике чине релеје корисним чак и када је околни контролни систем високо аутоматизован.
Модерна опрема за аутоматизацију често комбинује нисконапонска електронска управљачка кола са оптерећењем већег напона. Ова кола морају да делују без потребе да буду директно повезана.
Електромагнетни релеј користи завојницу и контактни механизам за стварање овог раздвајања. Када је калем под напоном, његово магнетно поље помера арматуру, мењајући стање контаката.
Контролно коло стога управља релејем без директног преношења струје оптерећења кроз излаз контролера.
| Контролни захтев | Релаи Фунцтион |
|---|---|
| Одвојена кола за управљање и оптерећење | Користи изолацију калем-контакт |
| Пребаците други ниво напона | Контакти раде независно од напона завојнице |
| Контролишите више путања кола | Доступне су различите конфигурације контаката |
| Обезбедите стање физичког пребацивања | Контакти видљиво одговарају електричном стању |
Овај распоред остаје користан у управљачким орманима где су комбиновани различити нивои напона и функције кола.
Пребацивање у чврстом стању има предности у апликацијама које захтевају изузетно брз рад или веома високу фреквенцију пребацивања. Међутим, физички контакти остају корисни за многа конвенционална индустријска оптерећења.
Механички контакт обезбеђује јасно дефинисано отворено или затворено стање. Такође се може изабрати према потребном електричном оптерећењу и конфигурацији кола.
Уобичајени контакти укључују:
Ова флексибилност омогућава једном релеју да обавља различите управљачке задатке без промене основног принципа рада.
За дизајнере опреме, избор је стога мање о томе да ли је механичко или електронско пребацивање универзално боље, а више о томе која технологија одговара колу.
Индустријске машине ретко захтевају само једну врсту прекидача. Контролни сигнал ће можда морати да покрене једно коло док искључује друго, или да обезбеди статусни сигнал на посебан контролни улаз.
Релеј са преклопним контактима може извршити ову врсту пребацивања једним механичким покретом.
на пример:
| Рекуиремент | Могући договор о контакту |
|---|---|
| Укључите коло када је под напоном | Нормално отворен |
| Прекините струјни круг када је под напоном | Нормално затворено |
| Пренос између два кола | Цхангеовер |
| Обезбедите одвојене контролне путање | Више скупова контаката |
Ово је један од разлога зашто се конвенционални релеји и даље појављују у контролним таблама машина и електричним ормарићима.
Једно важно ограничење механичких релеја је да њихови контакти и покретни делови доживљавају физичко хабање. Сваки циклус пребацивања укључује кретање арматуре и контактних површина.
За апликације са релативно умереном фреквенцијом пребацивања, ово можда неће створити значајно ограничење. За опрему која се пребацује изузетно брзо или непрекидно, дизајнери могу размотрити алтернативу чврстог стања.
Оперативни профил је стога битан.
Релеј може бити прикладан када систем захтева:
Стварни радни век зависи од фактора као што су тип оптерећења, струја укључивања, напон, радна фреквенција, материјал контакта и услови околине.
Када се контакти отварају или затварају под оптерећењем, електрични услови на контактној површини могу произвести топлоту, стварање лука и пренос материјала. Поновљено пребацивање постепено утиче на контактне површине.
Из тог разлога, контактни материјал је важан део дизајна релеја.
Контактни материјали на бази сребра се обично користе у електричним прекидачима због њихове електричне проводљивости и погодности за контактне апликације. Одговарајући материјал, међутим, зависи од електричног оптерећења и радних услова, а не само од назива материјала.
На учинак контакта утиче неколико фактора:
| Фактор | Ефекат |
|---|---|
| Тренутни ниво | Утиче на контактно загревање |
| Волтаге | Утиче на стварање лука током раздвајања |
| Врста оптерећења | Индуктивна оптерећења могу створити веће напрезање уклопа |
| Фреквенција пребацивања | Одређује колико често контакти доживљавају хабање |
| Контактни материјал | Утиче на проводљивост и хабање |
Ово је посебно релевантно за индустријску опрему која ради више пута током дужег периода.
Други разлог за њихову континуирану употребу је једноставна интеграција. Индустријски контролни системи често садрже успостављене архитектуре ожичења помоћу терминалних блокова, контактора, прекидача, ПЛЦ-ова, тајмера и релеја.
Релеј се може инсталирати као међусклопни елемент без великих промена у целокупном концепту управљања.
Ово је корисно када:
Познати принцип рада такође чини решавање проблема релативно директним. Техничари могу засебно да прегледају коло завојнице, стање контакта, ожичење и повезано оптерећење.
Континуирана употреба механичких релеја посебно је видљива у опреми где је једноставно електрично пребацивање важније од рада екстремно велике брзине.
Релеји могу повезати излазе контролера са моторима, вентилима, индикаторима, алармима и другим електричним оптерећењима.
Они могу да обезбеде средњу фазу пребацивања између електронских контролера и теренских уређаја.
Релеји могу управљати помоћним колима и обезбедити електрично раздвајање између различитих делова контролног система.
Постојеће машине могу користити контролне архитектуре засноване на релејима које остају практичне за одржавање, а не да буду потпуно редизајниране.
Све већа доступност полупроводничких релеја није елиминисала механичке релеје. Уместо тога, две технологије се често бирају у складу са различитим оперативним захтевима.
| Разматрање | Електромагнетски релеј | Солид-Стате Релаи |
|---|---|---|
| Механизам за пребацивање | Механички контакти | Полупроводнички уређаји |
| Ношење физичког контакта | Да | Нема механичког хабања контакта |
| Електрична изолација | Доступан преко релејне структуре | Доступан кроз дизајн електронске изолације |
| Брзина пребацивања | Генерално умерено | Генерално брже |
| Понашање топлоте | Зависи углавном од контаката и оптерећења | Полупроводничка дисипација топлоте може бити важна |
| Најбоље одговара | Конвенционално индустријско пребацивање | Високофреквентно или брзо електронско пребацивање |
Ниједан тип није аутоматски погодан за сваку апликацију. Карактеристике оптерећења, учесталост укључивања, захтеви за изолацијом, услови уградње и очекивани радни век треба узети у обзир заједно.
Индустријска аутоматизација не захтева увек најновију технологију комутације. Опреми су често потребне компоненте које је лако интегрисати, разумети, тестирати и заменити.
Електромагнетски релеј наставља да испуњава ове захтеве у многим контролним апликацијама јер је његов принцип рада једноставан: напаја калем, помера механички контактни систем и мења стање кола.
Та једноставност такође олакшава идентификовање њених ограничења. Хабање контаката, стварање лука, фреквенција пребацивања, снага завојнице и карактеристике оптерећења могу се проценити током пројектовања кола.
Како индустријски контролни системи настављају да укључују ПЛЦ-ове, дигиталну комуникацију и електронске контролере, механички релеји остају корисни тамо где је потребно пребацивање физичких контаката и изолација кола. ИИЈИА Индустриал Елецтрицал Цо., Лтд. производи индустријске контролне компоненте укључујући релеје, АЦ контакторе, прекидаче на дугме, сигналне лампе и сродне производе. Континуирано присуство електромагнетног релеја у савременим контролним ормарима одражава практичан инжењерски избор: када апликација захтева изоловано, конфигурабилно механичко пребацивање, конвенционални релеј и даље може да изврши тражени задатак без непотребне сложености.
-
